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Name: Dennis, 2018-12
 

Definition

Die Kontraktion beschreibt den Vorgang, bei dem sich ein Muskel verkürzt, beziehungsweise seine Spannung erhöht. Dieses Geschehen ist aktiv, also wird Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) verbraucht. Die Dehnung des Muskels geschieht wiederum passiv.

Gleiche Muskelpaare, bei denen ein Muskel kontrahiert und der Gegenspieler entspannt wird, nennt man Synergisten.
Bei den Skelettmuskeln wirken die Kräfte über die Sehnen auf die jeweiligen Knochen.

  

Zum inneren Aufbau des Muskels siehe: Muskelaufbau

https://de.wikipedia.org/wiki/Muskulatur#/media/File:Bauplan_der_Skelettmuskulatur.svg

 

Muskelkontraktion und ATP

Der chemische Antrieb der Muskeln sind die Myofibrillen, ihre Arbeitseinheit sind die Sarkomere. In ihnen wird ATP unter Wärmeverlust zu mechanischer Arbeit der Kontraktion umgewandelt. Die Myosin- und Aktinfilamente eines Sarkomers gleiten bei der Kontraktion ineinander. Dieses Filamentgleiten ist verantwortlich für die Muskelverkürzung (Kontraktion).

Muskelkontraktion

Trizeps angespannt, Bizeps entspannt

 

Muskelkontraktion

Trizeps entspannt, Bizeps angespannt

 

 

 

Wechselwirkung zwischen den Filamenten

Muskelkontraktion - Filament-Gleittheorie 
Muskelkontraktion - Filament-Gleittheorie

 

1) - die Molekülköpfe mit ATP des Myosins sind nicht an das Aktin gebunden (erschlaffter Zustand)

    - Muskel wird durch Gegenspieler gedehnt

2) - ATP wird hydrolysiert und zu ADP und Phosphat gespalten

    - ATP und Phosphat bleiben am Myosinköpfen gebunden

    - Myosinköpfe in einem energiereichen Zustand

3) - unter Einfluss von Calcium-Ionen entsteht eine Querbrückenbindung


4) - es wird ADP und Phosphat freigesetzt 

    - ein Durchlauf der Muskelkontraktion ist beendet

 

Vor dem nächsten Zyklus werden die Querbrücken durch neues ATP am Myosin gelöst. Solange die Konzentration an Calcium-Ionen und ATP werden von jedem der 350 Myosinköpfe etwa 5 Querbrücken pro Sekunde gebildet.

 

Kontraktionsarten der Muskeln

- Isotonisch: Muskelverkürzung, Spannung bleibt unverändert (z.B. beim Heben).

- Isotonisch: Muskelspannung, Muskellänge bleibt unverändert (z.B. beim Halten).

- Auxotonisch: Kraft und Länge verändern sich.

  

 

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